通过实例学习PamCrash——2D悬臂梁分析

显示求解

网格建模

建立边界条件和材料属性

同时，因为该问题被简化为二维问题，因此我们还需要约束悬臂梁主体部分在平面内运动，再次使用“BOUNC”关键字，约束主体部分在Z向的位移。

使用“mat101”创建弹性材料，赋值普通钢材的参数（E=210kN/mm2, ν=0.3 and density 7.8*10-6kg/mm3）。

修改属性的厚度为2mm。

输出及控制卡片设置

• INPUTVERSION：指定pamcrash版本；

• UNIT：设置单位制；

• ANALYSIS：指定分析形式为EXPLICIT；

• TITLE：指定分析工况的名称；

• RUNEND：指定求解时间，TI02=10ms；

• OCTRL：output control设置输出相关的控制，结果记录在“.erf”文件中，通常情况下，节点、单元的位移、速度、局部应力将会写入“.erf”文件，但还有一些特定的输出是不会默认输出到“.erf”文件的，因此需要特殊指定。

• TIME_HISTORY=POINT=1000：历程输出1000个点；

• CONTOUR_PLOT=STATE=50，输出50个变形图；

• SHLPLOT=ALL，输出所有单元的变形云图；

输出文件格式

结果输出

阻尼的应用

通过看变形动画我们可以发现模型结果存在震荡的现象，震荡的原因有两个，一个是采用了显示分析，另一个是因为载荷施加的速度很快。接下来我们尝试施加阻尼来消除震荡现象（仅供娱乐，切勿随便乱加阻尼）。

可以观察到震荡是在大概5ms之后发生的，因此为了不影响前期变形，可以在5ms后施加一个阻尼。pamcrash的节点阻尼施加公式及在本案例中对应的参数如下图所示：

通过关键字“DAMP”施加阻尼，

结果输出

可以看到通过阻尼设置，很好地消除了震荡现象。

沙漏现象

沙漏能是有限元仿真中比较常见的一种现象，是由单元积分点不足导致的(因此沙漏模式通常发生在单点积分的体、壳、厚度单元上)，本身没有物理意义。通常可以通过三种手段控制或消除沙漏模式：

• 设置强约束，比如约束住边界的所有节点；
• 使用全积分单元或高阶缩减积分单元或三角形单元；
• 设置沙漏控制卡片（很少会有明显效果，所以暂不演示）

我们可以很容易地通过不合理的约束产生沙漏现象，将约束端的节点数间隔式减少，如下图所示：

提交计算后可以看到，端部约束处产生沙漏现象：

使用缩减积分单元控制沙漏现象

将材料101中的ISINT(integretion rule)设置为1即可采用缩减积分单元，可以看到沙漏现象得到了有效控制。

使用三角形单元控制沙漏现象

隐式分析

PamCrash同样支持隐式分析，但可能应用远不如显示分析多。浅尝一下。

使用隐式线性分析

将控制卡片的显示求解，设置为隐式求解，ANALYSIS=IMPLICIT；

使用隐式非线性分析

一般情况下，如果材料是线性的且几何变形非常小，使用线性隐式分析是比较好的选择。但其实对这个问题来说，几何的变形是比较大的，所以可以考虑隐式分线性。需要修改的地方也很少，主要有：

1.ICTRL卡片Qualify2=GEOMETRIC NON LINEAR;

2.设置增量步TCRL DT2USER=0.2;

可以在“.out”文件中监测模型的增量：

可以看到，设置隐式非线性的结果要比隐式线性的结果更贴近实际，

总结

感觉PamCrash和LS_DYNA很像，如果有LS_DYNA的基础上手会快很多。关键字整理中，持续更新~